缪永留?蒋波

摘要：青少年人才是国家科技创新的生力军和后备队伍。小学阶段是塑造青少年人才的关键时期，加强青少年的科技创新教育势在必行。开展科技创新人才的早期培养，能够让更多青少年心怀科学梦想，树立创新志向。扬州市维扬实验小学以“科技成就梦想，创新点亮未来”为价值追求，从办学理念引领、教育机制建设、科技创新课程建设、师资队伍建设等维度对小学科技创新后备人才早期培养工作进行卓有成效的探索与实践，为育人方式变革提供了实践样本。

关键词：科技创新后备人才；创新人才早期培养；科学教育

中图分类号：G623.6 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2023）12-0014-05

2021年，习近平总书记在两院院士大会上发表的重要讲话强调，培养创新型人才是国家、民族长远发展的大计。2023年2月21日，习近平总书记在中共中央政治局第三次集体学习时强调：“要加强国家科普能力建设，深入实施全民科学素质提升行动，线上线下多渠道传播科学知识、展示科技成就，树立热爱科学、崇尚科学的社会风尚。要在教育‘双减中做好科学教育加法，激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群體。”

随着基于核心素养的课程改革的积极推进，创新精神、创新思维、科学素养等成为新时代科技创新教育的关键词。小学阶段是塑造青少年人才的关键时期，加强青少年的科技创新教育势在必行。小学教育中，要开展科技创新人才的早期培养，让更多青少年心怀科学梦想，树立创新志向。

早在2002年，扬州市维扬实验小学就走上了科技创新教育的特色化办学之路，致力于培养具有创新潜质的拔尖人才。学校以“科技成就梦想，创新点亮未来”为价值追求，着眼于“人的未来”，培养“未来的人”。在二十多年的科技创新教育实践中，逐渐明确了科技创新教育 “培养智慧而完整的人”的育人目标和“让每个儿童更精彩”的育人理念。

一、“崇文明理”办学理念引领，形成科技创新人才早期培养的文化自觉

青少年科技创新教育，是贯彻落实“科教兴国战略”，深入推进“人才强国战略”的重要举措。2002年，学校在“书香校园建设”和“科技创新教育”两翼齐飞办学特色建设的基础上，提炼出了“崇文明理”的校训，营造“崇尚文化、倡导文明、明白事理、追求真理”的文化氛围，努力将学生培养成具有人文素养和理性精神的新时代接班人。就科技创新教育而言，科技创新人才的早期培养，要着重解决两个问题：一是想创新，有创新的动力；二是能创新，有创新的能力[1]。因此，在“崇文”理念的落实上，学校着力培育孩子的科学家精神，通过“筑梦”行动引导学生明晰当代中国少年儿童的使命与担当，从小立下科技创新报国之志，厚植家国情怀；在“明理”理念的落实上，学校推行科技创新实践，通过“点亮”行动培养学生乐探究、善实践、会创新的能力，让学生在科技创新实践中生成理性精神和理性思维，激发创新潜力。

（一）“筑梦”行动，激发学生热爱科学的动能与责任

“心怀科学梦想、树立创新志向”，是爱科学的最高境界。学校通过科普讲座、专家报告、自主阅读、讲述科技故事等途径，让孩子们了解科学技术的本质和社会作用，认识科学技术对推进人类进步的重要意义[2]。同时，在认识到我国的科技水平取得长足进步的同时，也要冷静地正视我们和世界发达国家之间的差距。在不断学习中，孩子们感受到作为未来的接班人的职责与使命，从小树立献身科学、努力创新的宏图大志，坚定“科技报国”的理想信念。

学生只有体验到科学是可爱的、有趣的、好玩的，才能真正地激发起学习和探究的动力。教师在讲台上讲再多科学的意义和重要性，也不及在科技馆、实验室等实践场所中开展拓展性活动带给学生的那份喜悦与热爱。因此，学校常态化开展大学科学实验室研学、科技馆实境体验等活动，让学生充分感受探究的乐趣，享受创新创造带来的快乐。

（二）“点亮”行动，培养学生善于创新的意识与本领

学生不仅要爱科学，而且要会创新。只有这样，才能让零星的科技火花连成一片，燃烧起来，点亮学生的科技梦想。

能力在实践中产生，在实践中发展。科技创新的意识和本领是练出来的，而不是满堂灌“灌”出来的。因此，学校常态化开展科技创新月赛，促使学生始终保持对未来领域的好奇心、想象力、探求欲，以敢于创新的勇气和志气，不断向科学殿堂挺进，奔赴创新的星辰大海。在创新活动中，他们在任务的驱动下，完善知识结构，钻研感兴趣的知识领域，体会科学魅力，培养科学思维，提升科学素养。

在“崇文明理”校训的引领下，学校将培养科技创新后备人才作为一种文化自觉，着力破解难题，培育学生的创新精神和创新能力。

二、“多元协同”育人机制建设，构筑科技创新人才早期培养的良好生态

求新求异、创新创造的文化氛围，能够有效促进向往创新、善于创新、乐于创新的育人生态形成，让学校成为创新人才成长的摇篮[3]。学校努力构建学段融通、资源共享的多元协同育人机制，为科技创新后备人才的培养营造良好的教育生态。

（一）学段衔接融通机制上，构建科技特长生跟踪培养模式

为了打通小学、初中和高中科技创新人才可持续培养通道，积极构建基础教育学段科技教育的系统性、整体性实施框架，以实现科技特长生的持续性、定项性、跟踪式培养，扬州市科协牵头成立了以扬州市维扬实验小学、扬州市翠岗中学、江苏省扬州中学三所学校组成的“扬州市中小学科技创新联盟”，实现了强强联合与优势互补，积极探索科技特长生十二年制跟踪式培养，弥补现有青少年科学人才培养机制在延续性和培养水平上的不足。“科技创新联盟”完善了科技拔尖创新人才的培养机制，拓展了青少年科技教育的途径和方式，为科技特长生打通一条完整的就学通道。

（二）内外协同育人机制上，建立科技创新教育联动合作体系

外部资源引进方面，学校建立了小学、大学、科普机构、政府四方协同的科技创新教育合作模式。扬州市维扬实验小学与扬州大学、市/区科技馆、市/区科协、市/区教育科学研究机构开展深度合作，促进了大学的学科发展、地方科普机构的资源盘活和区域教育质量提升，四方协同的教育合作模式有力地促进了科技创新资源的整合，实现了合作各方的发展共赢。

内部平台建设方面，学校参与构建区、校、班三级科技创新教育体系。区级以市/区名师工作室基地为载体，引领小学科技创新教育工作。校级设立“启明星”少年科学研究院，开展普及性科技创新活动；开设“金点子”电视台，每周四播出学生的金色创意，积蓄科技创新的源泉；定期开设“小院士微课堂”，由科学创新成果突出的学生开讲，用身边的榜样影响、带动其他学生成长。班级建立以科学家命名的少年科学研究所，围绕某一个科学家的成长历程、科学成果展开专题学习与研究。

（三）校内保障促进机制上，建立校本化科技创新活动制度

首先，建阵地，保障科学创新教育的实施。学校打造了一个500平方米，包含木工坊、创客教室、未来教室、创玩中心、科学实验室、成果展示区等的科创中心，为学生开展科技创新活动提供必备的场所。

其次，抓活动，激发学生参与科技创新活动的兴趣。学校每月围绕一个主题，开展主题丰富的科技月赛活动。如，“奇思妙想”活动，鼓励学生提出自己的好创意、好点子并改进；“啄木鸟”活动，鼓励学生大胆质疑自己或同伴的创意，提出一个缺点，成就一项发明；“科技制作”活动，引导学生将创意变成现实，在动手实践中发现问题；“我是小创客”活动，进一步对创意进行改进与创新。学生们对这些趣味性强、参与度高的活动非常感兴趣，激发了科学创新兴趣，有助于培养发明创造能力。

再次，抓课堂，培养学生的创新思维。常规的分科教学已经不能满足创新型人才培养的需求。学校构建课堂教育范式，主要从三个方面入手：采取“集成式”教学方式，强调以学生为中心，强调学习经历和结果的开放性，引导学生使用多种方式开展基于问题、基于设计和基于项目的学习；关注真实问题的解决、动手体验、开放性探索、跨学科解决问题、团队合作等科技创新教育的关键要点；以工程设计为主线，带领学生采用科学探究的方式解决问题。

三、“四位一体”科创贯通课程建设，构建科技创新人才早期培养的育人体系

课程建设是科技创新教育实施的关键环节。学校围绕培养学生科技创新能力的“勇于探究、学会合作、善于创新”三项核心素养，确立了“会提问、会思考、会发现、会动手、会创新”的“五会”育人目标，构建了“四位一体”的科创贯通课程体系，并在课后服务中实施。课程从基本动手能力培养、进阶性技术运用、跨学科课程融合、STEM工程挑战等维度设计，引领学生在真实的情境中解决实际问题，通过深度学习，促进学生科学思维、设计思维、批判思维、创新思维等高阶认知的形成和提升。

（一）科技创新基础课程

依据分层递进培养的原则，学校开发了系列科技创新基础课程，使学生掌握常用工具的使用和科学器材的操作，培养学生基本的动手能力。如，配合学校的科技教室“小鲁班木工坊”，学校出版了适合小学生的《你好，工具伙伴》教材，学生学习使用各类基本工具，掌握最基本的技术以解决简单的生活问题；基于学校激光切割教室，开发了适合小学生操作的“激光切割达人”课程。此外，学校还开发了“结构工程师”“创新技法”等基础性课程，夯实科技创新的根基。

（二）科技创新进阶课程

当前，很多学校的科技创新教育以社团形式进行，学生在不同的年级自主选择不同的社团，但社团之间的关联性差，进阶性不足。针对这一问题，学校根据不同年级学生的学业基础和已有的创新能力，开发了科技创新进阶课程。如，针对中高年级学生开设“传感器世界”“探秘Arduino”“玩转3D打印”等课程。通过进阶课程的学习，学生不仅获得专业技术能力，建立技术品格，而且生成理性的技术思维。

（三）跨学科融合课程

科技创新需要综合运用所学知识，而分科的学科课程学习，对于培养学生的科学思维作用是有限的。对于小学生而言，创新素养主要通过跨学科领域的项目化学习来实现。因此，我们尝试在分科教学体制下渗透跨学科学习理念，从各学科内容入手，寻找可以开展跨学科学习的融合点，结合真实情境设计驱动性问题，引发学习方式的变革。学校开发了“广场舞噪音杀手——设计小区智能化降噪屏障”“保护地球的‘肾——设计制作微型人工湿地系统”“蓄水小达人——设计制作智能化控制的农田蓄水系统”等10个跨学科课程案例，出版了《从问题到创新——STEM课程设计与深度解析》案例集，用以指导跨学科融合课程的实施。项目化学习让育人回归本真，让学生在真实场景中学会融合多学科知识，通过科学探究、工程实践、技术运用等活动建构起完整的知识体系，逐步培养解决实际问题的能力。

（四）STEM工程挑战课程

学校基于学生在校园的真实生活，分月度开展STEM工程挑战课程。如，“拯救小鸟”课程，学生为校园内唯一的大树设计并制作鸟笼，为小鸟建造一个温暖的“家”；“智能灌溉”课程，学生为学校种植箱设计智能监测系统，自动监测土壤湿度，自动浇水；“智慧兔窝”课程，学生为兔窝安裝温感装置、太阳能供电装置，从而实现根据室温感知并自动开设电风扇或电暖片，为兔窝降温或增温。STEM工程挑战课程，引导学生聚焦校园生活真问题，进行工程设计与创新，让学生在真实情境中发现、探究、创新。

通过不同层面的系列课程设计，学校形成了“融入生活、启迪思维、激发创造”的科技创新教育模式，培养了学生的问题意识、创新思维、创造能力。

四、“科教融合”师资队伍建设，破解科技创新人才早期培养的关键难题

科技创新人才的早期培养要通过教师的创造性工作来实现，缺乏创造性的教师难以培养出有创造性的学生。科技创新教育的实施，需要有较强动手能力、有跨学科思维、有学生立场的教师。从现实情况看，师资队伍问题是小学科技创新人才培养的瓶颈[4]。为此，学校采取“立足校内，借力校外”的策略，努力培养富有使命感、富有激情，具有较高科学素养的师资团队。

（一）立足校本培训，促进自主成长

学校常态化开展科技辅导员专业培训，提高他们的教学能力和科学素养。作为扬州市小学STEM蒋波名师工作室和邗江区中小学STEM名师工作室的基地学校，学校借助这一资源优势，与工作室深度融合。一方面，学校牵头对工作室教师进行重点培养，实行五个“统一”，即课程统一、教学统一、教研统一、培训统一、竞赛统一，让工作室教师深度参与到基地学校的科技创新教育和教研活动中，着力培养“教学能力强、业务水平精”的科技创新骨干教师。另一方面，名师工作室教师的成长带动了本校教师的成长，激发了他们自主成长的动能。

（二）强化团队合作，提升综合素养

学校在组建科技创新教育教师团队时，以项目研究作为任务驱动，将科学、技术、数学、物理等不同学科背景的教师组成团队，让他们一起备课，共同上課，开展深度合作，共同完成项目的教学指导任务，从而促进不同学科背景教师的互融互通，互学互鉴，在合作中培养教师的综合素养，提升实施科技创新教育的能力。

（三）借力专家资源，拓展研究视野

学校与科协、高校、科研院所开展常态化合作，邀请相关专家来校开展专题讲座、专题指导，聚焦设计思维、技术素养、工程素养、数学建模等新领域、新技术，开展全方位深度教师培训。同时，学校从种子教师中遴选部分优秀学员到高校进行浸润式学习，拓展他们的视野。推动科技辅导员教师队伍阶梯化成长，为科技创新教育提供了有力的人才保障。

二十多年的青少年科技创新教育实践，让扬州市维扬实验小学实现了办学质态的根本性提升。学校从一所老扬州城郊接合部的普通学校转变为一所深受当地家长欢迎、学生真心喜爱的优质热点学校。学校被评为“全国航天特色学校”“中国少年科学院科普示范基地”“中国当代特色学校”等，学校相关的办学成果四次在中央电视台播出。在此过程中，学生成为最大的受益者。学校培养出3名中国青少年科技创新奖获得者，学生获得了57项国家发明专利，1000多人次在全国、省级科技创新大赛中获奖。

扬州市维扬实验小学在科技创新人才早期培养工作中，系统谋划设计，整合社会各方资源，打通学段、学科之间的阻隔，营造良好的教育生态，让校园成为学生创新的乐园、精神的家园，让创新成为学生学习的动力。

参考文献：

[1]周之良.爱科学、会学习，成长为想创新能创新的人才[N].光明日报，2023-03-14（15）.

[2]朱焱.普通高中科技创新后备人才实践探索[J].江苏教育研究，2023（1）：42.

[3]朱卓君.心向美好：培养“积极的生活者”——拔尖创新人才早期培养的思与行[J].教育视界（智慧管理），2022（4）：43.

[4]汪瑞林，胡茜茹，龚萍.激发学生科学兴趣和探究精神[N].中国教育报，2023-03-13（4）.

责任编辑：殷伟